CN102374881A - 用于流量计量芯片内的防传感器结垢电路 - Google Patents

用于流量计量芯片内的防传感器结垢电路 Download PDF

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韩兴成
万海军
裴健
虞和鸣
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Abstract

本发明公开了一种用于流量计量芯片内的防传感器结垢电路，所述电路主要包括非重叠时钟产生电路、升压电路、由两个分压电阻与比较器构成的稳压电路等，在使能端的信号控制下，可将输入电源电压升高至所设定的直流输出电压，并通过稳压电路的反馈，自动维持所设定的电压值。实际使用时，可将所输出直流电压施加在传感器和管段间，建立由传感器指向管段外壳间的电场，使传感器的核心部件不会聚积金属阳离子，从而达到防结垢目的。本发明电路既可适应常规的反射式超声波传感器，也适合对射式超声波传感器，甚至适合在可采用电场防结垢的其他场合中使用。

Description

用于流量计量芯片内的防传感器结垢电路
技术领域
本发明涉及一种流量计量芯片，尤其是一种用于流量计量芯片内防传感器结垢的电路。
背景技术
在流量计量仪表中，超声波流量传感器被广泛应用，其主要是通过电能与声能间的转换，采用测量超声波在流体顺流和逆流速度差来测量流体流量的大小。
目前公知的超声波流量传感器，主要有反射式结构和对射式结构两种。无论哪种结构，都是采用发射换能器发射超声波，而接收换能器则将超声波转换成特定电信号，配合相应的发射和接收电路，便可将流体流量变化检测出来。但在实际应用中发现，当使用在水质差场合时，其换能器和反射面很容易结垢，在使用一段时间后，接收信号衰减很大，导致甚至因信号过弱而无法计量的现象。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可防止流量计量芯片内传感器结垢的电路。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种用于流量计量芯片内的防传感器结垢电路，其包括：升压电路，所述升压电路包括电压输入端、电压输出端及两个信号输入端，当所述两个信号输入端输入非重叠时钟信号时，所述升压电路可将电压输入端输入的电压升高变成直流电压从所述电压输出端输出；非重叠时钟产生电路，所述非重叠时钟产生电路包括两个信号输出端、一信号输入端和一控制端，所述两个信号输出端分别与所述两个信号输入端连接；稳压反馈电路，所述稳压反馈电路包括电压输入端和电压输出端，当稳压反馈电路的电压输入端输入的电压大于参考电压时，稳压反馈电路的电压输入端输出信号反向，所述稳压反馈电路的电压输入端与所述升压电路的电压输出端连接，所述稳压反馈电路的电压输出端与所述非重叠时钟产生电路的控制端连接；电极板，所述电极板与所述升压电路的电压输出端连接。
优选的，所述升压电路采用电荷泵电路形式。
优选的，所述稳压反馈电路包括电阻R1、电阻R2及比较器，所述电阻R1的一端与升压电路的电压输出端连接，所述电阻R1的另一端分别与所述电阻R2及比较器的反相输入端连接，所述电阻R2接地，所述比较器的输出端与所述非重叠时钟产生电路的控制端连接。
上述技术方案具有如下有益效果：该电路结构简单，在电极板上加载电压后可在电极板附近产生电场，当金属阳离子随流体移动到流量传感器周围时，便受到电场的作用而远离流量传感器，因此很难附着和沉积，从而达到防止结垢的目的，该电路可以根据流量计所在的管径大小任意调节加在电极板上的电压，进而控制电场的强度，保证传感器不结垢，本发明电路既可适应常规的反射式超声波传感器，也适合对射式超声波传感器，甚至适合在可采用电场防结垢的其他场合中使用。。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图对本专利进行详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。
如图1所示，该用于流量计量芯片内的防传感器结垢电路包括：升压电路1、非重叠时钟产生电路2、稳压反馈电路和电极板四部分。升压电路1包括电压输入端、电压输出端及两个信号输入端，当两个信号输入端输入非重叠时钟信号时，升压电路可将电压输入端输入的电压升高变成直流电压从电压输出端输出，电极板与电压输出端连接，这样可在电极板附件产生电场。
非重叠时钟产生电路包括两个信号输出端、一信号输入端和一控制端，两个信号输出端分别与升压电路的两个信号输入端连接，该电路的信号输入端与Enable信号连接，当Enable信号为“1”时，非重叠时钟产生电路开始工作，由两个信号输出端产生一对非重叠的时钟信号施加在升压电路上，升压电路在非重叠时钟的作用下，将电源电压Vcc升至设定的Vout输出。
稳压反馈电路包括电阻R1、电阻R2及比较器3，电阻R1的一端与升压电路的电压输出端连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2及比较器3的反相输入端连接，电阻R2接地，比较器3的输出端与非重叠时钟产生电路2的控制端连接，比较器3的正想输入端与参考电压Vref连接。该电路在工作时，当电阻R2的电压小于参考电压Vref时，比较器3输出电压为正，非重叠时钟产生电路2将持续产生非重叠的时钟信号使升压电路的电压输出端电压升高，当电阻R2的电压升到大于参考电压Vref时，比较器3输出电压为负，此时非重叠时钟产生电路2停止工作，升压电路的电压输出端电压Vout保持稳定。通过调节电阻R1、电阻R2、参考电压Vref都可非常方便的对升压电路的电压输出端电压Vout的值进行调节，通过调节电压Vout的值即可调节电极板上的电场强度。
该电路结构简单，在电极板上加载电压后可在电极板附近产生电场，当金属阳离子随流体移动到流量传感器周围时，便受到电场的作用而远离流量传感器，因此很难附着和沉积，从而达到防止结垢的目的，该电路可以根据流量计所在的管径大小任意调节加在电极板上的电压，进而控制电场的强度，保证传感器不结垢。本发明电路既可适应常规的反射式超声波传感器，也适合对射式超声波传感器，甚至适合在可采用电场防结垢的其他场合中使用。
以上对本发明实施例所提供的一种用于流量计量芯片内的防传感器结垢电路进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于流量计量芯片内的防传感器结垢电路，其特征在于，其包括：升压电路，所述升压电路包括电压输入端、电压输出端及两个信号输入端，当所述两个信号输入端输入非重叠时钟信号时，所述升压电路可将电压输入端输入的电压升高变成直流电压从所述电压输出端输出；
非重叠时钟产生电路，所述非重叠时钟产生电路包括两个信号输出端、一信号输入端和一控制端，所述两个信号输出端分别与所述两个信号输入端连接；
稳压反馈电路，所述稳压反馈电路包括电压输入端和电压输出端，当稳压反馈电路的电压输入端输入的电压大于参考电压时，稳压反馈电路的电压输入端输出信号反向，所述稳压反馈电路的电压输入端与所述升压电路的电压输出端连接，所述稳压反馈电路的电压输出端与所述非重叠时钟产生电路的控制端连接；
电极板，所述电极板与所述升压电路的电压输出端连接。
2.根据权利要求1所述的用于流量计量芯片内的防传感器结垢电路，其特征在于：所述升压电路采用电荷泵电路形式。
3.根据权利要求1所述的用于流量计量芯片内的防传感器结垢电路，其特征在于：所述稳压反馈电路包括电阻R1、电阻R2及比较器，所述电阻R1的一端与升压电路的电压输出端连接，所述电阻R1的另一端分别与所述电阻R2及比较器的反相输入端连接，所述电阻R2接地，所述比较器的输出端与所述非重叠时钟产生电路的控制端连接。
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